姜海峰,耿龍武,佟廣香,李晨宇,王四澤,徐 偉
( 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院 黑龍江水產(chǎn)研究所,黑龍江 哈爾濱150070 )
池養(yǎng)鏡泊湖蒙古鲌的人工繁殖及胚胎發(fā)育和胚后發(fā)育觀察
姜海峰,耿龍武,佟廣香,李晨宇,王四澤,徐 偉
( 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院 黑龍江水產(chǎn)研究所,黑龍江 哈爾濱150070 )
研究了池塘養(yǎng)殖條件下鏡泊湖蒙古鲌的人工繁殖及胚胎和胚后發(fā)育。試驗(yàn)結(jié)果顯示,池養(yǎng)蒙古鲌人工催產(chǎn)的適宜時(shí)間為6月上旬,水溫為23~26 ℃?;旌霞に?00 IU/kg 絨毛膜促性腺激素+ 4 g/kg絨毛膜促性腺激素A2+ 2 mg/kg 地歐酮,催產(chǎn)率達(dá)80% 以上。鏡泊湖蒙古鲌成熟卵呈圓球形,淡黃色,半透明,屬沉黏性卵; 平均卵徑為 (1.10 ± 0.03) mm,吸水膨脹后的卵徑為 (1.42 ± 0.05) mm。水溫23~25 ℃時(shí),受精卵至破膜需38 h,積溫926.3 ℃·h。鏡泊湖蒙古鲌的胚胎發(fā)育時(shí)序和特征符合鲌屬魚(yú)類(lèi)胚胎發(fā)育的一般規(guī)律,可分為胚盤(pán)、卵裂、囊胚、原腸、神經(jīng)胚和器官形成6個(gè)發(fā)育階段,進(jìn)一步細(xì)分應(yīng)為21個(gè)發(fā)育時(shí)期,初孵仔魚(yú)全長(zhǎng) (4.32 ± 0.31) mm,當(dāng)達(dá)到(5.70 ± 0.47) mm時(shí)開(kāi)始平游攝食。
蒙古鲌;池塘養(yǎng)殖;人工催產(chǎn);胚胎發(fā)育
蒙古鲌(Erythrocultermongolicus)屬鯉形目、鯉科、鲌亞科、鲌屬,遍布于我國(guó)各水系中。分布于鏡泊湖的蒙古鲌是黑龍江流域重要的經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)之一,俗稱(chēng)紅尾[1]。在20世紀(jì)80年代,鏡泊湖蒙古鲌的年產(chǎn)量很高,達(dá)到1.5×105kg,占漁獲量的45.9%~56.1%。然而,近年來(lái)由于環(huán)境破壞和過(guò)度捕撈等人為因素,其野生資源量急劇下降已接近枯竭[2]。至2000年,年產(chǎn)量降至5×104kg,從2001年至今,平均年產(chǎn)量?jī)H約2.5×104kg。目前,鏡泊湖蒙古鲌被評(píng)為綠色無(wú)公害食品,并獲得農(nóng)產(chǎn)品地理保護(hù)標(biāo)志認(rèn)證產(chǎn)品,具有很高的市場(chǎng)認(rèn)可度。
國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)長(zhǎng)江流域蒙古鲌的研究較多,主要開(kāi)展了人工繁殖[3]、營(yíng)養(yǎng)需求[4]、苗種培育[5]、生長(zhǎng)特性等[6]研究。而對(duì)黑龍江流域的蒙古鲌報(bào)道卻較少,主要集中在資源調(diào)查[1-2]、人工繁殖[7-8]和遺傳分化[9]等方面,池塘養(yǎng)殖蒙古鲌的人工繁殖和胚胎發(fā)育等方面的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究通過(guò)鏡泊湖蒙古鲌人工繁殖催產(chǎn)藥物用量的摸索,以及胚胎發(fā)育的系統(tǒng)觀察,旨在為鏡泊湖蒙古鲌的人工增殖及產(chǎn)業(yè)化養(yǎng)殖提供技術(shù)支撐。
于2008年6月從鏡泊湖捕撈野生蒙古鲌親魚(yú),在黑龍江水產(chǎn)研究所松浦試驗(yàn)場(chǎng)經(jīng)人工催產(chǎn)、孵化獲得子一代,池塘中投喂鯉魚(yú)顆粒餌料飼養(yǎng),經(jīng)4年培育至性成熟親魚(yú),體長(zhǎng)為27.4~36.5 cm,體質(zhì)量為270~415 g。催產(chǎn)藥物為促黃體素釋放激素類(lèi)似物A2、絨毛膜促性腺激素和地歐酮。
2014年6 月水溫穩(wěn)定在23 ℃以上時(shí),進(jìn)行人工繁殖試驗(yàn)。選擇生殖孔突出,腹部膨大柔軟的雌魚(yú)和輕壓腹部有精液流出的雄魚(yú)各20尾。參考魚(yú)類(lèi)人工催產(chǎn)藥物用量的相關(guān)文獻(xiàn)[3,8,10-14],設(shè)置4種劑量催產(chǎn)藥物組合進(jìn)行人工催產(chǎn)試驗(yàn):A組合,200 IU/kg 絨毛膜促性腺激素+2 g/kg促黃體素釋放激素類(lèi)似物A2+1 mg/kg地歐酮;B組合,300 IU/kg絨毛膜促性腺激素+3 g/kg促黃體素釋放激素類(lèi)似物A2+1.5 mg/kg 地歐酮;C組合,400 IU/kg絨毛膜促性腺激素+4 g/kg促黃體素釋放激素類(lèi)似物A2+ 2 mg/kg 地歐酮;D組合,500 IU/kg絨毛膜促性腺激素+5 g/kg促黃體素釋放激素類(lèi)似物A2+ 2.5 mg/kg地歐酮。催產(chǎn)藥物采用胸鰭基部腹腔一次注射,雄魚(yú)注射劑量減半。將催產(chǎn)后的親魚(yú)以雌雄1∶1的比例置于4個(gè)產(chǎn)卵網(wǎng)箱中(2 m×1 m×1 m),每個(gè)網(wǎng)箱5組親魚(yú)。自然產(chǎn)卵,收集魚(yú)卵后在孵化桶中流水孵化,分別統(tǒng)計(jì)各組的催產(chǎn)率和受精率。
催產(chǎn)率/%=產(chǎn)卵的雌魚(yú)數(shù)/催產(chǎn)的雌魚(yú)數(shù)×100%
受精率/%=受精卵數(shù)/取樣卵數(shù)×100%
(n=200)
為準(zhǔn)確確定胚胎發(fā)育時(shí)間及獲得潔凈的受精卵,用人工干法授精。受精卵孵化期間,每次在Motic解剖鏡下觀察50粒受精卵的胚胎發(fā)育特點(diǎn),胚胎發(fā)育分期參照四大家魚(yú)的分類(lèi)方法[15],以50%以上受精卵發(fā)育到該期計(jì)算。發(fā)育積溫為某發(fā)育期平均水溫與此發(fā)育期所用時(shí)間的乘積。
2013—2014年在哈爾濱地區(qū)進(jìn)行的池塘養(yǎng)殖蒙古鲌的人工繁育試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知,池塘中的蒙古鲌的適宜人工繁殖時(shí)間為6月上旬,水溫在23 ℃以上。
不同的催產(chǎn)藥物劑量對(duì)繁殖效果具有明顯的影響(表2),同樣水溫條件下,200 IU/kg絨毛膜促性腺激素+2 g/kg促黃體素釋放激素類(lèi)似物A2+1 mg/kg地歐酮試驗(yàn)組在催產(chǎn)后20 h后未產(chǎn)卵,人工擠壓魚(yú)體腹部檢查發(fā)現(xiàn)雌魚(yú)卵子游離程度較差;300 IU/kg絨毛膜促性腺激素+3 g/kg促黃體釋放激素類(lèi)似物A2+1.5 mg/kg地歐酮試驗(yàn)組劑量雖然能夠使大多數(shù)親魚(yú)催產(chǎn)成功,但觀察發(fā)現(xiàn)大多數(shù)受精卵雖受精但停止發(fā)育;400 IU/kg絨毛膜促性腺激素+4 g/kg促黃體釋放激素類(lèi)似物A2+2 mg/kg地歐酮試驗(yàn)組與500 IU/kg絨毛膜促性腺激素+5 g/kg促黃體素釋放激素類(lèi)似物A2+2.5 mg/kg地歐酮試驗(yàn)組的催產(chǎn)率和受精率均很高,催產(chǎn)藥物的效應(yīng)時(shí)間約為10 h,表明400 IU/kg絨毛膜促性腺激素+4 g/kg促黃體素釋放激素類(lèi)似物A2+ 2 mg/kg 地歐酮可以滿足蒙古鲌的催產(chǎn)條件。
蒙古鲌的卵呈圓球形,淡黃色,遇水后會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的黏性。卵徑為 (1.10±0.03) mm,吸水膨脹后的卵徑為 (1.42±0.05) mm。在24~25 ℃的條件下,蒙古鲌的卵從受精至破膜整個(gè)發(fā)育過(guò)程歷時(shí)38 h,有效積溫為926.3 ℃·h。依據(jù)各階段的形態(tài)變化和發(fā)育特點(diǎn),可將蒙古鲌胚胎發(fā)育經(jīng)歷胚盤(pán)、卵裂、囊胚、原腸、神經(jīng)胚和器官形6個(gè)主要發(fā)育階段,進(jìn)一步細(xì)分為21個(gè)發(fā)育期,具體過(guò)程見(jiàn)表3和圖1。蒙古鲌胚盤(pán)期歷時(shí)30 min,需要積溫12 ℃·h,占總積溫的1.3%;卵裂期階段歷時(shí)160 min,需積溫60.2 ℃·h,占總積溫的6.52%;囊胚期歷時(shí)200 min需積溫79.2 ℃·h,占總積溫的8.58%;原腸期歷時(shí)3 h,需積溫73.8 ℃·h,占總積溫的8.0%;神經(jīng)胚歷時(shí)150 min,需積溫60 ℃·h,占總積溫的6.50%;器官形成期耗時(shí)最長(zhǎng),歷時(shí)1570 min,需積溫634.2 ℃·h,占總積溫的68.67%。
水溫在25 ℃時(shí),孵化發(fā)生在受精后的38 h。初孵仔魚(yú)長(zhǎng)度為(4.32±0.31) mm,肌節(jié)43對(duì),除眼球腹面內(nèi)側(cè)出現(xiàn)一對(duì)黑色斑點(diǎn)外,身體透明無(wú)色,背鰭與尾鰭相連,在水體中做間歇性上下游動(dòng)(圖1v);出膜后2日齡仔魚(yú)隨著卵黃的逐漸吸收,卵黃囊變的狹長(zhǎng),頭部骨骼開(kāi)始形成,眼球色素增多,可以觀察到3塊鰓板,胸鰭略向兩側(cè)隆起,鰾出現(xiàn)(圖1w);出膜后3日齡仔魚(yú),黑色素完全布滿整個(gè)眼球,卵黃囊呈窄條狀,下口位形成,胸鰭較明顯,腹部和頭背部出現(xiàn)點(diǎn)狀黑色素(圖1x);4日齡仔魚(yú)的鰾膜出現(xiàn)黑色素,未分室,胸鰭呈扇狀;卵黃囊吸收完全,端口位形成,消化道發(fā)育完整,出現(xiàn)追食行為,由于鰭的分化,活動(dòng)能力增強(qiáng),可以在水中長(zhǎng)時(shí)間平游,體長(zhǎng)為(5.70±0.47) mm(圖1y)。
表1 2013-2014年鏡泊湖蒙古鲌人工繁殖情況
注:“-”表示人工繁殖未成功.
表2 不同激素劑量的催產(chǎn)效果
注:“-” 表示未受精.
表3 鏡泊湖蒙古鲌的胚胎發(fā)育時(shí)序
蒙古鲌?jiān)阽R泊湖有明顯的產(chǎn)卵洄游習(xí)性,產(chǎn)卵期一般為6月下旬至7月上中旬,水溫22~25 ℃[1]。本研究中池養(yǎng)蒙古鲌的繁殖時(shí)間比野生鏡泊湖蒙古鲌稍早一些,是由于池塘中的水溫比同期的鏡泊湖的水溫高。此外,本研究發(fā)現(xiàn),蒙古鲌的催產(chǎn)率和受精率均隨催產(chǎn)藥物劑量的增加而提高,但最高劑量組受精率呈現(xiàn)略微的下降趨勢(shì),與翹嘴紅鲌(E.ilishaeformis)[12]和泥鰍(Orientalweatherfish)[16]繁育中觀察到的結(jié)果相似,綜合性價(jià)考慮,建議使用400 IU/kg絨毛膜促性腺激素+4 g/kg促黃體素釋放激素類(lèi)似物A2+ 2 mg/kg 地歐酮用量組合更適宜蒙古鲌的人工催產(chǎn)。
鏡泊湖蒙古鲌的卵遇水后會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的黏性,吸水后的卵徑為1.42 mm,卵周隙約為0.3 mm,同大多淡水魚(yú)沉性卵卵徑(1~1.5 cm)相近[10],與黑尾近紅鲌(Ancherythroculternigrocauda)[11]、海南紅鲌(E.reeurviceps)[13]及太湖翹嘴紅鲌[15]較接近,但同興凱湖翹嘴鲌(Culteralburnus)[14]差異較大。興凱湖翹嘴鲌的受精卵為非黏性、半浮性,吸水后卵徑約達(dá)4.7 mm,卵周隙約3.6 mm (表4)。王偉[18]對(duì)鲌亞科魚(yú)類(lèi)系統(tǒng)發(fā)生的研究表明翹嘴鲌同海南紅鲌的親緣關(guān)系比蒙古鲌更近,此外屬于同種但不同地理種群的興凱湖翹嘴鲌與太湖翹嘴紅鲌之間的卵差異同樣很大。可以看出,上述受精卵的差異同物種間的親緣關(guān)系并不一致,由此推測(cè)這些差異可能是不同地理種群或物種在長(zhǎng)期演化過(guò)程中對(duì)不同生態(tài)、生境等差異的適應(yīng)性導(dǎo)致。
圖1 蒙古鲌的胚胎發(fā)育a.受精卵;b. 胚盤(pán)隆起;c. 2細(xì)胞期;d. 4細(xì)胞期;e. 8細(xì)胞期;f. 16細(xì)胞期;g. 桑葚期;h. 囊胚早期;i. 囊胚中期;j. 囊胚晚期;k. 原腸早期;l. 原腸中期;m. 原腸晚期;n. 神經(jīng)胚期;o. 胚孔封閉期;p. 眼基期;q. 眼囊期;r. 尾芽期;s. 晶體出現(xiàn)期;t. 心臟出現(xiàn)期;u. 出膜期;v. 1日齡仔魚(yú);w. 2日齡仔魚(yú);x. 3日齡仔魚(yú);y. 4日齡仔魚(yú).
魚(yú)類(lèi)的胚胎發(fā)育具有種特異性,并同遺傳、生態(tài)、生境、親魚(yú)營(yíng)養(yǎng)和健康狀況等因素密切相關(guān)[9,14-15]。觀察結(jié)果表明,蒙古鲌的胚胎發(fā)育的外部特征符合鲌亞科魚(yú)類(lèi)胚胎發(fā)育的一般規(guī)律。在有效積溫方面,蒙古鲌整個(gè)胚胎發(fā)育需有效積溫923.6 ℃·h,與海南紅鲌的有效積溫924.9 ℃·h相近,高于興凱湖翹嘴鲌的有效積溫607.5 ℃·h和太湖翹嘴紅鲌的有效積溫619.8 ℃·h,低于黑尾近紅鲌的有效積溫1150.3 ℃·h(表4)。此外,雖然各發(fā)育時(shí)期所需積溫有所不同,但主要差異為器官形成期和出膜期之間的出膜過(guò)程(表4)。相對(duì)于海南紅鲌,興凱湖翹嘴鲌和太湖翹嘴紅鲌,蒙古鲌的出膜期積溫遠(yuǎn)高于器官形成期,與黑尾近紅鲌相似。胚體出膜過(guò)程受卵膜厚度、胚體活力、水溫及孵化方式等多因素的影響,具體原因有待進(jìn)一步研究。
表4 蒙古鲌與其他鲌的受精卵和發(fā)育積溫的對(duì)比
鏡泊湖蒙古鲌初孵仔魚(yú)體長(zhǎng)約4.32 mm,與同亞科鲌屬的興凱湖翹嘴鲌(4.17 mm)[14]、太湖翹嘴紅鲌(4.10 mm)[15]、海南紅鲌(4.4 mm)[13]及近紅鲌屬的黑尾近紅鲌(4.04 mm)[11]較為相近。鏡泊湖蒙古鲌初孵仔魚(yú)透明無(wú)色,僅在眼球腹面內(nèi)側(cè)發(fā)現(xiàn)一對(duì)黑色眼點(diǎn),此特征同翹嘴鲌[13]、達(dá)氏鲌(C.dabryi)[18]及黑尾近紅鲌[10]的仔魚(yú)一致,而同亞科舫屬的團(tuán)頭魴(Megalobramaamblycephala)[19]的初孵仔魚(yú)身體前端分布有很多顆粒狀孵化腺細(xì)胞,三角魴(M.terminalis)[20]的初孵仔魚(yú)身體完全透明,僅在胸鰭原基發(fā)生期出現(xiàn)黑色素眼點(diǎn)。
[1] 張覺(jué)民. 黑龍江省漁業(yè)資源[M].牡丹江:黑龍江朝鮮民族出版社, 1985:395-401.
[2] 夏重志,姜作發(fā).鏡泊湖蒙古鲌的種群特征及其對(duì)放養(yǎng)魚(yú)種的影響[J]. 淡水漁業(yè), 1993, 23(3):13-16.
[3] 馮曉宇,郭水榮,王宇希,等.蒙古紅鲌規(guī)?;斯し庇夹g(shù)研究[J]. 水產(chǎn)科技情報(bào), 2006, 33(6): 268-271.
[4] 方桂萍.蛋白質(zhì)水平對(duì)蒙古鲌生長(zhǎng)、體成分及消化酶活性的影響[D].福州: 福建農(nóng)林大學(xué), 2014.
[5] 林明利, 李鐘杰, 夏雨果, 等. 蒙古鲌食性馴化及魚(yú)種培育初步研究[J]. 水生生物學(xué)報(bào), 2013, 37(5): 974-977.
[6] 張小谷, 阮正軍, 熊邦喜. 鄱陽(yáng)湖蒙古鲌年齡與生長(zhǎng)特征[J]. 海洋湖沼通報(bào), 2008(3):137-143.
[7] 唐榮慶.鏡泊湖蒙古鲌人工繁殖淺析[J].黑龍江水產(chǎn), 1996(4):23-25.
[8] 徐偉,耿龍武,賈鐘賀,等.鏡泊湖蒙古鲌人工繁育技術(shù)初步研究[J].淡水漁業(yè),2009,39(4):63-66.
[9] Tong G X, Kuang Y Y, Geng L W, et al. Mitochondrial DNA sequence of Mongolian redfin (Chanodichthysmongolicus) [J]. Mitochondrial DNA, 2014,25(5):407-409.
[10] 練青平,宓國(guó)強(qiáng),姚子亮,等.甌江光唇魚(yú)胚胎發(fā)育初步研究[J].水產(chǎn)科學(xué),2013, 32(2):80-84.
[11] Xiong M, Qiao Y, Rosenthal H, et al.Early ontogeny ofAncherythroculternigrocaudaand effects of delayed first feeding on larvae [J].Journal of Applied Ichthyology, 2006, 22(6):502-509.
[12] 張永正.翹嘴紅鲌人工繁殖技術(shù)研究[D]. 杭州: 浙江大學(xué), 2005.
[13] 謝剛,龐世勛,許淑英,等.池養(yǎng)海南紅鲌人工繁殖和胚胎發(fā)育[J].水利漁業(yè),1998(6):22-23.
[14] 劉丹陽(yáng),司力娜,張曉光,等.興凱湖翹嘴鲌胚胎和仔魚(yú)發(fā)育的研究[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2012, 43(3):110-116.
[15] 顧志敏,朱俊杰,賈永義,等.太湖翹嘴紅鲌胚胎發(fā)育及胚后發(fā)育觀察[J].中國(guó)水產(chǎn)科學(xué),2008,15(2):204-214.
[16] 樓允東.組織胚胎學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2000:347-354.
[17] 黃文文,陳亮,晁鳳娟,等.不同配比的催產(chǎn)激素對(duì)泥鰍高效繁育的應(yīng)用效果研究[J].畜牧與飼料科學(xué), 2012,33(4):28-29.
[18] 王偉.翹嘴鲌(Culteralburnus)群體遺傳多樣性及鲌亞科魚(yú)類(lèi)系統(tǒng)發(fā)生的研究[D]. 上海:華東師范大學(xué), 2007.
[19] 李軍,張海明.團(tuán)頭魴胚胎及仔稚魚(yú)發(fā)育觀察[J].水產(chǎn)科技情報(bào), 1993,20(4):158-163.
[20] 萬(wàn)成炎,林永泰.魴胚后發(fā)育[J]. 湖泊科學(xué), 1999, 11(4):357-362.
ArtificialPropagationandObservationofEmbryonicandPostembryonicDevelopmentinPond-farmedMongolianCulterErythrocultermongolicusCollectedfromJingpoLake
JIANG Haifeng, GENG Longwu, TONG Guangxiang, LI Chenyu, WANG Size, XU Wei
( Heilongjiang River Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Harbin 150070, China )
The artificial propagation was conducted, and embryonic and postembryonic development was observed in pond-farmed Mongolian culterErythrocultermongolicuscollected from Jingpo Lake. Results showed that Mongolian culter cultured in ponds was induced to spawn appropriately in early June at water temperature of 23—26 ℃ by injection of a hormone mixture of 400 IU/kg HCG+4 g/kg A2+2 mg/kg DOM with spawning success of over 80%. The mature Mongolian culter had sphere, yellowish, demersal and adhesive eggs with mean diameter of (1.10±0.03) mm and the eggs were changed to (1.42±0.05) mm in diameter after water absorbing. It took 38 hours that the fertilized eggs were hatched from fertilization with an accumulative temperatures of 926.3 ℃·h at water temperature of 23—25 ℃. LikeCulturegenus, the embryonic development of Mongolian culter was divided into 6 stages: fertilized egg, cleavage, blastula, gastrula, neurula and organogenesis, and subdivided into twenty one developmental phases. The newly hatched larvae had mean total length of (4.32±0.31) mm, and began initial feeding and floating-up swimming at total length of (5.70±0.47) mm.
Erythrocultermongolicus: pond culture; to be induced to spawn; embryonic development
10.16378/j.cnki.1003-1111.2016.02.006
Q959.4
A
1003-1111(2016)02-0130-06
2015-07-24;
2015-11-10.
中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)資助項(xiàng)目 (2014A07XK04)
姜海峰 (1987-),男,助理研究員,碩士; 研究方向:魚(yú)類(lèi)遺傳育種. E-mail:haifeng-2008@163.com.通訊作者:徐偉(1970-),男,研究員;研究方向:魚(yú)類(lèi)遺傳育種. E-mail:xwsc23@163.com.